一种用于高频建模神经元膜的非理想电缆形式体系
神经元与认知
2009-11-13 v3
摘要
体内皮层神经元的细胞内记录显示出强烈的阈下膜电位（Vm）活动。Vm 的功率谱密度（PSD）在高频（>50 Hz）下表现出幂律结构，斜率约为 -2.5。传统模型无法解释这种频率标度，因为无论是单室模型还是基于重构细胞形态的模型，其显示的频率标度斜率都接近 -4。这种斜率是由于在高频下膜电阻被电容“短路”所致，这种情况可能并不符合实际。在此，我们将非理想电容器整合到电缆方程中，以反映电容无法瞬时充电的事实。我们表明，由此产生的“非理想”电缆模型可以使用傅里叶变换进行解析求解。使用球 - 棒模型的数值模拟产生了与实验中相似的频率标度的膜电位活动。我们还讨论了使用非理想电容器对其他细胞特性的影响，例如在非线性电缆中得到增强的高频传输，或树突中的电压衰减。这些结果表明，基于非理想电容器的电缆方程应用于捕捉高频下神经元膜的行为。
引用
@article{arxiv.0705.3759,
title = {A modified cable formalism for modeling neuronal membranes at high frequencies},
author = {Claude Bedard and Alain Destexhe},
journal= {arXiv preprint arXiv:0705.3759},
year = {2009}
}
备注
To appear in Biophysical Journal; Submitted on May 25, 2007; accepted on Sept 11th, 2007